CN109302831A - 一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明专利涉及一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统，属于数据机房空气调节领域；本发明中选取一个1排共6机柜的采用封闭冷通道的地板送风，以回风口回风的数据机房为应用实例，其特点在于主要包括：温度传感器I‑VI，控制元件，电机I‑VI，可调节挡板I‑VI，服务器。本发明中，服务器末端设置机柜挡板，机架背部温度传感器接受信号开始工作，并通过控制元件调节挡板，改善数据机房气流组织。本发明改善了数据机房机架背部热积聚现象，可有效消除机柜内的局部热点，保障数据中心内信息系统设备的良好运行环境，并提高制冷系统能效和节省能源成本，且安装简单易行。
Description
技术领域
本发明涉及一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统及工作方法，属于数据机房空气调节领域。
背景技术
随着信息产业的飞速发展，高性能机房的需求迅速增加，高性能机房的普及随之带来的是更多的能源消耗和更严重的数据机房局部能量积聚。在高性能数据机房中，局部热点的温度可达30℃-40℃，这会降低局部热点周围服务器的使用寿命。虽然近年来不少学者致力于研究数据机房气流组织调节和优化系统，并且关于局部挡板对数据机房气流组织调节和优化的研究也层出不穷，如专利CN201521067250.3提出一种可精确调整气流组织的数据中心机柜、专利CN201510028560.2提出冷气流通道分配结构及机柜。这两个发明都在数据机房内增设了导流挡板，前一个专利在架空地板以下设置了竖直可调挡截流导向板，但只能改善不同位置机柜的散热不均匀现象，不能对单个机柜的局部热点进行改善，后一个专利设置具有导流板的气体通道分配结构对机柜的进风量进行协调，虽可避免局部温度过高，实现机柜的经济化冷却，但未考虑对机柜内不同位置的散热不均匀现象进行改进。而本发明采用服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统，机架背部温度传感器接受信号开始工作，并通过控制元件调节挡板，改善了数据机房机架背部热积聚现象，可达到提高数据中心制冷系统的运行管理水平，保障数据中心内信息系统设备的良好运行环境，提高制冷系统能效和节省能源成本的目的，且安装简单易行。
发明内容
本发明的目的是提供一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统，对数据机房内气流组织进行优化，使机柜同一高度处进风口和回风口的气流及温度分布更加均匀，同时降低了机柜的局部温度，消除了局部热点，并提高了空调系统的能源使用效率。
该系统为一个机柜挡板气流组织优化系统，并独立控制。
上述数据机房气流组织优化系统选取一个1排6机柜的采用封闭冷通道的地板送风，回风口回风的数据机房为例。
上述机柜挡板气流组织优化系统包括：温度传感器I(1)，温度传感器II(2)，温度传感器III(3)，温度传感器IV(4)，温度传感器V(5)，温度传感器VI(6)，控制元件(7)，电机I(8)，电机II(9)，电机III(10)，电机IV(11)，电机V(12)，电机VI(13)，可调节挡板I(14)，可调节挡板II(15)，可调节挡板III(16)，可调节挡板IV(17)，可调节挡板V(18)，可调节挡板VI(19)和服务器(20)。
上述机柜挡板气流组织优化系统中，服务器与温度传感器I，温度传感器II，温度传感器III，温度传感器IV，温度传感器V，温度传感器VI相联；温度传感器I，温度传感器II，温度传感器III，温度传感器IV，温度传感器V，温度传感器VI并联，且与控制元件一端相连，电机I，电机II，电机III，电机IV，电机V，电机VI并联，且与控制元件另一端相连，电机I，电机II，电机III，电机IV，电机V，电机VI的另外一端分别与可调节挡板I，可调节挡板II，可调节挡板III，可调节挡板IV，可调节挡板V和可调节挡板VI相连，可调节挡板I-VI安装在机柜各服务器背部。
上述机柜挡板气流组织优化系统中，温度传感器I，温度传感器II，温度传感器III，温度传感器IV，温度传感器V和温度传感器VI的编号依次为A，B，C，D，E，F，且各自相对应编号的电机为电机I，电机II，电机III，电机IV，电机V，电机VI，各自相对应编号的可调节挡板为可调节挡板I，可调节挡板II，可调节挡板III，可调节挡板IV，可调节挡板V和可调节挡板VI。
上述机柜挡板气流组织优化系统中，控制元件(7)的输出值为1和0，1代表开启电机I(8)，0代表关闭电机I(8)；控制元件(7)的输出值为A0，A1，B0，B1，C0，C1，D0，D1，E0，E1，F0，F1，其中A，B，C，D，E，F分别是电机I(8)，电机II(9)，电机III(10)，电机IV(11)，电机V(12)和电机VI(13)的编号，0表示关闭相应编号的电机，1表示开启相应的电机。
在服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统中，服务器每隔2小时会发送一次信号1给温度传感器I-VI，信号1为开始信号。由温度传感器I，温度传感器II，温度传感器III，温度传感器IV，温度传感器V和温度传感器VI分别输出温度值至控制元件，在控制元件中计算平均温度及输出温度大于32℃的温度传感器的数量N，记录相应温度传感器的编号。
若N＝0，控制元件记录输出温度大于平均温度的温度传感器的编号，控制元件向输出温度大于平均温度的温度传感器对应编号的电机输出信号1，展开相应编号的可调节挡板至挡板宽度为0.1m且保持与机柜进风风向向下首先呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大到30°、45°和60°，同时向输出温度小于等于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号0，保持相应编号的可调节挡板收缩。
若N＞0，则控制元件向输出温度大于32℃的温度传感器对应编号的电机输出信号1，保持相对应编号电机开启，展开相应编号的可调节挡板至挡板宽度为0.1m，保持挡板与机柜进风风向向下首先呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大到30°、45°和60°，若角度调节完毕后仍然无法解决问题，再增大挡板的宽度至0.15m，增加挡板的宽度可以增加机柜进风量，进一步缓解局部热点问题；同时控制元件计算剩余编号的温度传感器的平均温度，记录输出温度大于平均温度的温度传感器的编号，控制元件向输出温度大于平均温度的温度传感器相对应编号的电机输出信号1，展开相应编号的可调节挡板至挡板宽度为0.1m且保持与机柜进风风向向下首先呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大到30°、45°和60°，同时向输出温度小于等于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号0，保持相应编号的可调节挡板处于收缩状态。
本发明所采用机柜挡板气流组织优化系统改善了数据机房机架背部热积聚现象，可达到提高数据中心制冷系统的运行管理水平，保障数据中心内信息系统设备的良好运行环境，提高制冷系统能效和节省能源成本的目的，且安装简单易行。
附图说明
附图1为本发明的原理图。
附图1中的标号名称：1、温度传感器I，2、温度传感器II，3、温度传感器III，4、温度传感器IV，5、温度传感器V，6、温度传感器VI，7、控制元件，8、电机I，9、电机II，10、电机III，11、电机IV，12、电机V，13、电机VI，14、可调节挡板I，15、可调节挡板II，16、可调节挡板III，17、可调节挡板IV，18、可调节挡板V，19、可调节挡板VI，20、服务器。
附图2是本发明专利为机柜挡板气流组织优化系统的控制流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的一种数据机房气流组织优化系统为服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统。
选取一个1排6机柜的采用封闭冷通道的地板送风，回风口回风的数据机房为例说明上述使用活动挡板的数据机房气流组织优化系统的实施方式。
上述机柜挡板气流组织优化系统由温度传感器I(1)，温度传感器II(2)，温度传感器III(3)，温度传感器IV(4)，温度传感器V(5)，温度传感器VI(6)，控制元件(7)，电机I(8)，电机II(9)，电机III(10)，电机IV(11)，电机V(12)，电机VI(13)，可调节挡板I(14)，可调节挡板II(15)，可调节挡板III(16)，可调节挡板IV(17)，可调节挡板V(18)，可调节挡板VI(19)和服务器(20)组成。
上述机柜挡板气流组织优化系统中，温度传感器I(1)，温度传感器II(2)，温度传感器III(3)，温度传感器IV(4)，温度传感器V(5)，温度传感器VI(6)的编号依次为A，B，C，D，E，F，且各自相对应编号的电机为电机I(8)，电机II(9)，电机III(10)，电机IV(11)，电机V(12)，电机VI(13)，各自相对应编号的可调节挡板为可调节挡板I(14)，可调节挡板II(15)，可调节挡板III(16)，可调节挡板IV(17)，可调节挡板V(18)和可调节挡板VI(19)。
当数据机房气流组织优化系统开始工作时，在机柜挡板气流组织优化系统中，由服务器每隔2小时会发送一次信号1给温度传感器I-VI(1-6)。由温度传感器I(1)，温度传感器II(2)，温度传感器III(3)，温度传感器IV(4)，温度传感器V(5)和温度传感器VI(6)分别输出温度值至控制元件，在控制元件(7)中计算平均温度及输出温度大于32℃的温度传感器的数量N，记录相应温度传感器的编号。
若N＝0，控制元件(7)记录输出温度大于平均温度的温度传感器的编号，控制元件向输出温度大于平均温度的温度传感器对应编号的电机输出信号1，展开相应编号的可调节挡板至挡板宽度为0.1m且保持与机柜进风风向向下首先呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大到30°、45°和60°，同时向输出温度小于等于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号0，保持相应编号的可调节挡板收缩。
若N＞0，则控制元件(7)向输出温度大于32℃的温度传感器对应编号的电机输出信号1，保持相对应编号电机开启，展开相应编号的可调节挡板，保持挡板与机柜进风风向向下首先呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大到30°、45°和60°，若角度调节完毕后仍然无法解决问题，再增大挡板的宽度至0.15m，增加挡板的宽度可以增加机柜进风量，进一步缓解局部热点问题；同时控制元件(7)计算剩余编号的温度传感器的平均温度，记录输出温度大于平均温度的温度传感器的编号，控制元件(7)向输出温度大于平均温度的温度传感器相对应编号的电机输出信号1，展开相应编号的可调节挡板至挡板宽度为0.1m且保持与机柜进风风向向下首先呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大到30°、45°和60°，同时向输出温度小于等于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号0，保持相应编号的可调节挡板处于收缩状态。
Claims (7)
1.一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统，其特征在于包括，温度传感器I(1)，温度传感器II(2)，温度传感器III(3)，温度传感器IV(4)，温度传感器V(5)，温度传感器VI(6)，控制元件(7)，电机I(8)，电机II(9)，电机III(10)，电机IV(11)，电机V(12)，电机VI(13)，可调节挡板I(14)，可调节挡板II(15)，可调节挡板III(16)，可调节挡板IV(17)，可调节挡板V(18)，可调节挡板VI(19)和服务器(20)；
其中，服务器(20)与温度传感器I(1)，温度传感器II(2)，温度传感器III(3)，温度传感器IV(4)，温度传感器V(5)，温度传感器VI(6)相联，温度传感器I(1)，温度传感器II(2)，温度传感器III(3)，温度传感器IV(4)，温度传感器V(5)，温度传感器VI(6)并联，且与控制元件(7)一端相连，电机I(8)，电机II(9)，电机III(10)，电机IV(11)，电机V(12)，电机VI(13)并联，且与控制元件(7)另一端相连，电机I(8)，电机II(9)，电机III(10)，电机IV(11)，电机V(12)，电机VI(13)的另外一端分别与可调节挡板I(14)，可调节挡板II(15)，可调节挡板III(16)，可调节挡板IV(17)，可调节挡板V(18)和可调节挡板VI(19)相连，且一一对应，可调节挡板I-VI(14-19)安装在机柜各服务器背部。
2.根据权利要求1所述的一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统的工作方法，其特征在于包括以下过程：
服务器(20)发送信号1给温度传感器I-VI(1-6)，信号1为开始信号。此时温度传感器I(1)，温度传感器II(2)，温度传感器III(3)，温度传感器IV(4)，温度传感器V(5)，温度传感器VI(6)分别输出温度值至控制元件(7)，在控制元件(7)中计算平均温度及输出温度大于32℃的温度传感器的数量N，记录相应温度传感器的编号；
若N＝0，控制元件(7)记录输出温度大于平均温度的温度传感器的编号，控制元件(7)向输出温度大于平均温度的温度传感器对应编号的电机输出信号1，展开相应编号的可调节挡板至挡板宽度为0.1m且保持与机柜进风风向向下首先呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大到30°、45°和60°，同时向输出温度小于等于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号0，保持相应编号的可调节挡板收缩；
若N＞0，则控制元件(7)向输出温度大于32℃的温度传感器对应编号的电机输出信号1，保持相对应编号电机开启，展开相应编号的可调节挡板至挡板宽度为0.1m，保持挡板与机柜进风风向向下首先呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大到30°、45°和60°，若角度调节完毕后仍然无法解决问题，再增大挡板的宽度至0.15m，增加挡板的宽度可以增加机柜进风量，进一步缓解局部热点问题，同时控制元件(7)计算剩余编号的温度传感器的平均温度，记录输出温度大于平均温度的温度传感器的编号，控制元件(7)向输出温度大于平均温度的温度传感器相对应编号的电机输出信号1，展开相应编号的可调节挡板至挡板宽度为0.1m且保持与机柜进风风向向下首先呈15°，观察温度信号，如果不满足要求则依次增大到30°、45°和60°，同时向输出温度小于等于平均温度的温度传感器所对应编号的电机输出信号0，保持相应编号的可调节挡板处于收缩状态。
3.根据权利要求1所述的一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统的工作方法，其特点在于：
选取一个1排共6机柜的采用封闭冷通道的地板送风，回风口回风的数据机房为应用实例。
4.根据权利要求1所述的一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统的工作方法，其特点在于：
服务器(20)每隔2小时会发送一次信号1，信号1为开始信号。
5.根据权利要求1所述的一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统的工作方法，其特点在于：
温度传感器I(1)，温度传感器II(2)，温度传感器III(3)，温度传感器IV(4)，温度传感器V(5)，温度传感器VI(6)的编号依次为A，B，C，D，E，F，且各自相对应编号的电机为电机I(8)，电机II(9)，电机III(10)，电机IV(11)，电机V(12)，电机VI(13)，各自相对应编号的可调节挡板为可调节挡板I(14)，可调节挡板II(15)，可调节挡板III(16)，可调节挡板IV(17)，可调节挡板V(18)和可调节挡板VI(19)。
6.根据权利要求1所述的一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统的工作方法，其特点在于：
控制元件(7)的输出值为1和0，1代表开启电机I(8)，0代表关闭电机I(8)；控制元件(7)的输出值为A0，A1，B0，B1，C0，C1，D0，D1，E0，E1，F0，F1，其中A，B，C，D，E，F分别是电机I(8)，电机II(9)，电机III(10)，电机IV(11)，电机V(12)和电机VI(13)的编号，0表示关闭相应编号的电机，1表示开启相应的电机。
7.根据权利要求1所述的一种服务器末端安装活动挡板的数据机房气流组织优化系统的工作方法，其特点在于：
可调节挡板I(14)，可调节挡板II(15)，可调节挡板III(16)，可调节挡板IV(17)，可调节挡板V(18)和可调节挡板VI(19)从上往下依次布置于机柜出风口，且相邻两挡板间隔0.4m，可调节挡板I(14)距离机柜顶部0.3m，温度传感器I(1)，温度传感器II(2)，温度传感器III(3)，温度传感器IV(4)，温度传感器V(5)，温度传感器VI(6)从上往下依次布置于机柜回风口，且相邻两温度传感器中心间隔0.4m，温度传感器II(2)距离机柜顶部0.3m。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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